Один миллиметр дифракционной решетки содержит N=20 штрихов. Какой угол образуют лучи красного света, создающие максимум второго порядка (k=2) на экране, если длина волны красного света составляет 600 нм?

Физика 11 класс Дифракция света дифракционная решетка угол дифракции максимум второго порядка длина волны красный свет физика 11 класс штрихи решетки расчет угла дифракции Новый

Для решения данной задачи мы будем использовать уравнение дифракционной решетки, которое связывает угол дифракции с порядком максимума, длиной волны и расстоянием между штрихами решетки. Уравнение имеет следующий вид:

d * sin(θ) = k * λ

Где:

• d - расстояние между соседними штрихами решетки (период решетки);
• θ - угол дифракции;
• k - порядок максимума (в нашем случае k=2);
• λ - длина волны света.

Шаг 1: Найдем расстояние между штрихами решетки d.

Количество штрихов N=20, значит, длина решетки L = 1 мм = 0.001 м. Расстояние между штрихами можно найти по формуле:

d = L / N

Подставим значения:

d = 0.001 м / 20 = 0.00005 м = 50 мкм

Шаг 2: Переведем длину волны λ в метры.

Длина волны λ = 600 нм = 600 * 10^(-9) м = 0.0000006 м.

Шаг 3: Подставим известные значения в уравнение дифракционной решетки.

Теперь мы можем подставить значения в уравнение:

50 * 10^(-6) * sin(θ) = 2 * 600 * 10^(-9)

Шаг 4: Упростим уравнение.

Перепишем его для sin(θ):

sin(θ) = (2 * 600 * 10^(-9)) / (50 * 10^(-6))

Шаг 5: Рассчитаем значение sin(θ).

sin(θ) = (1200 * 10^(-9)) / (50 * 10^(-6)) = 0.024

Шаг 6: Найдем угол θ.

Теперь, чтобы найти угол θ, используем арксинус:

θ = arcsin(0.024)

Шаг 7: Рассчитаем угол θ.

Используя калькулятор, находим:

θ ≈ 1.38°

Таким образом, угол, образуемый лучами красного света, создающими максимум второго порядка, составляет примерно 1.38°.